(57)【要約】【課題】  ユーザが望む画像モードに応じて各々のγルックアップテーブルを適応する。【解決手段】  高濃度部の階調が潰れるようなγルックアップテーブルが階調補正時に生成されたら、潰れを自動的に検出し、潰れに対して、濃度を重視する補正と階調性を重視する補正を施し、２種類のγルックアップテーブルを新たに生成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読取手段を持ち、前記画像読取手段を利用した一色以上の色の階調補正を行う階調補正手段を持ち、前記階調補正手段により生成されたγルックアップテーブルの高濃度部の階調が潰れている場合において、階調が潰れていることを自動的に検出できる検出手段と、検出の結果に応じて前記γルックアップテーブルを補正する補正手段であって、前記検出手段により、階調が潰れている場合、階調の潰れを若干改善し、濃度を重視した補正により、前記γルックアップテーブルを補正する第一の補正手段と、階調の潰れを十分に改善し、階調性を重視した補正により、前記γルックアップテーブルを補正する第二の補正手段と、一色以上で前記第一、第二の補正手段によりγルックアップテーブルが補正された場合、補正した度合いが一番大きい色を基準にして、他の補正した色、補正していない色に関しても、同様の補正を行う第三の補正手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第一、第二の補正手段により補正された2種類のγルックアップテーブルを記憶媒体に保持する保持手段と、画像出力モードに応じて前記γルックアップテーブルを切り替える第一の切り替え手段を具備することを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
画像データに付随する像域信号に応じて、前記２種類のγルックアップテーブルを切り替える第二の切り替え手段を具備することを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段において、階調の潰れ具合を決定する閾値をユーザがユーザインターフェースを通じて設定できる設定手段を具備することを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項５】
前記検出手段と第一、第二の補正手段を使用するのか否かをユーザにより選択することができることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の補正手段を実行可能なシステム。
【請求項７】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の補正手段を実行するためのコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項８】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の補正手段を実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスやコピーショップにおいて、カラー複合機やカラープリンタが設置されるケースが増加している。カラー複合機やカラープリンタのような画像形成装置の濃度安定性を調整する方法として、次のような手段が知られている。図１にこの手法のフローチャートを示す。ステップ１０１で画像形成装置を起動させて、ステップ１０２で一つのある特定の階調テストパターンを出力し、ステップ１０３で出力した階調テストパターンの濃度を画像読取手段にて読み取り、ステップ１０４で画像形成装置のレーザ出力レベルと読み取った濃度の関係をメモリに格納し、ステップ１０５で読み取った濃度がその画像形成装置の理想とするターゲットテーブルと一致するようなγルックアップテーブルを作成する手法である。この手法により、耐久による特性変動量や環境条件による変動量に応じて画像品質を安定させることができた。上記手段を一般的に、階調補正手段と呼ぶ。
【０００３】
上記階調補正手段の階調テストパターン出力時に画像形成装置の濃度が非常に薄い場合、生成されたγルックアップテーブルは、図２のように、高濃度部が潰れてしまう。つまり、高濃度部の階調性が失われることを意味している。実画像では、セカンドコピー（コピー出力物を原稿にしてコピーを行うこと）した時に、高濃度部が潰れることが考えられる。
【０００４】
このような問題に対して、階調の潰れを自動的に検出し、ターゲットテーブルデータを変更したり、ガンマルックアップテーブルを変形させたりして、階調の潰れを改善する提案がなされてきた。（特許文献１）
【特許文献１】特開平９−１７２５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法で階調の潰れを改善することにより、階調性は保たれるが、一方で高濃度部において濃度が出なくなるという問題を抱えることになる。それは、高濃度部の階調性を潰すことで、ターゲット濃度に近づけていたのに、高濃度部の潰れを解消することで、ターゲット濃度から離すことになるからである。つまり、文字部やベタ部においては、階調性よりも濃度がしっかり出ることを求められる個所において濃度が出なくなる。また、階調の潰れを自動的に検出し、補正を行う際に、画像形成装置が扱う複数色のうち数色のみに補正をかけてしまうと、せっかく階調補正手段により合わせたグレーバランスを崩すことにもなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の第一の要旨は、γルックアップテーブルを自動的に検査し、高濃度部の階調性が潰れていると判別された場合において、階調が保持されるようにγルックアップテーブルに補正をかける第一の補正手段とその修正された第一のγルックアップテーブルを保持する第一の保持手段と、階調は若干保持されるが濃度がしっかり出るように階調性を潰すようにγルックアップテーブルに補正をかける第二の手段その修正された第二のγルックアップテーブルを保持する第二の保持手段を具備することを特徴とする。
【０００７】
第二の要旨は、上記第一、第二の補正手段による補正方法は、複数色のトナーやインクを所有する画像形成装置の場合、グレーバランスを保つように全ての色において補正をかけることを特徴とする。
【０００８】
第三の要旨は、上記第一の保持手段にと第二の保持手段に保持されている各々のγルックアップテーブルをユーザの出力設定に応じて切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明してきたように、本発明は、画像形成装置の濃度が十分に出力されていない状況下で階調補正を行うことにより生じる高濃度部の階調潰れに対して、潰れを残しつつ、若干の階調性が得られるような濃度重視用γルックアップテーブルと濃度は下がるが階調性が十分に得られるような階調重視用γルックアップテーブルを作成することにより、ユーザが望む画像モードに応じて各々のγルックアップテーブルを適応することができる。
【００１０】
また、潰れているか否かの判断の基準となる閾値はユーザが決定することが可能である。さらに、複数色で構成される画像形成装置において、数色この補正を行うことによって階調補正作業で合わせたグレーバランスが、高濃度補正部分に関して崩れる可能性があるが、補正量が最大の色に他の色も合わせて、補正する仕組みによりグレーバランスの崩れを最小限にとどめることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第一の実施例）
図５に本発明のフローチャートを示す。
【００１２】
本実施例の画像信号処理部について説明する。ＣＣＤ５０１により読み込まれた原稿画像の輝度信号は、Ａ／Ｄ変換部５０２に入力されデジタル信号に変換される。このデジタル輝度信号はシェーディング部５０３に送られ、ＣＣＤ個々の素子の感度に関するバラツキによる光量ムラがシェーディング補正される。シェーディング補正することにより、ＣＣＤの測定再現性が向上する。シェーディング部５０３で補正された輝度信号は、更にＬＯＧ変換部５０４によりＬＯＧ変換される。続いて、ＬＯＧ変換された信号は、γLUT５０５に送られ、プリンタ装置が理想とする濃度特性と、γ特性に従って処理された出力画像濃度特性とが一致するように画像信号を変換する。こうして変換された画像信号は、プリンタ部５１０に送信され、画像形成される。
【００１３】
（γルックアップテーブルの作成）
図２に、読み取った信号を濃度信号に変換された特性と、画像形成装置が最初から持っている理想とするターゲット特性と、濃度信号に変換された特性を理想とするターゲット特性にするために生成されたγルックアップテーブルの特性を示す。
【００１４】
以下に、図１と図５を参照して、本実施例におけるＣＰＵとγルックアップテーブルの設定の過程を説明する。
【００１５】
まず、ステップ１０１では、図５のコントロールパネル５０７上に表示されている図６の画面から階調補正のスタートスイッチ６０１をオンすると、パターンジェネレータ５０６により、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック4色分の６４階調の階調テストパターンを形成し、出力する。
【００１６】
記録材上に出力された階調テストパターンの一例を図７に示す。階調テストパターンの濃度は、右上端が最も濃く、左下端が最も薄く、その間は、右から左へ濃度が徐々に下がっていき、2段目、3段目、4段目と濃度が下がっていく。４段を1色分として、シアン７０１、マゼンタ７０２、イエロー７０３、ブラック７０４の４色分が用意されている。
【００１７】
次に、ステップ１０３では、出力された階調テストパターンを画像読取装置上に乗せる。その際にコントロールパネル５０７上に表示される画面の一例として図８を示す。図８の読込みボタン８０１を押すと、画像読取装置が階調テストパターンを読み取り、ＣＣＤ５０１で光量信号に変換する。そして、ＬＯＧ変換し、読み取り濃度データとして、ＣＰＵ５０８が取り込む。ステップ１０４では、読み取られた濃度データは、階調テストパターンを作成する際のレーザ出力レベルとの関係を求め、メモリ５０９に格納される。
【００１８】
最後に、ステップ１０５では、レーザ出力レベルと読み取り濃度の関係と、レーザ出力レベルとその画像形成装置の理想とするターゲット特性の関係より、γルックアップテーブルを生成し、γＬＵＴ５０５に設置される。
【００１９】
（γルックアップテーブルの高濃度部の潰れを補正）
図４に本発明におけるγルックアップテーブルの高濃度部階調潰れ補正に関するフローチャートを示す。ステップ４０２にて潰れを検出する。γＬＵＴ５０５に設置されたγルックアップテーブルは、再度、メモリ５０９に格納される。ＣＰＵ５０８を用いて以下のような補正が行われる。
【００２０】
この補正機能は、高濃度部の階調潰れに対するものであり、肌色や階調に敏感なハイライト部分に関しては、上記のように階調補正手段により作成されたγルックアップテーブルを使用する。
【００２１】
＜潰れ検出＞
ステップ４０１において階調補正が終了し、図２のように高濃度部が潰れているγルックアップテーブルが生成されたとして、ステップ４０２にて、高濃度部の潰れを検出する。方法は、最高濃度から最低濃度部に向けて、γルックアップテーブルの値を検査する。高濃度部が潰れているということは、図９に示すように、検査の途中まで（Ａ点まで）値が同じであることが分かる。ステップ４０３において、画像形成装置は、閾値が設定されていて、同じ値がどの程度続いているかを検出し、閾値を超えているのか否かにより高濃度部が潰れているか否かを判別する。ステップ４０３の判別結果から、潰れていなければ、階調補正作業は終了する。潰れているとステップ４０４にて、階調性重視用γルックアップテーブル５１１２と濃度重視用γルックアップテーブル５１１１を生成する。
【００２２】
次に図９に補正方法の図を示す。
【００２３】
＜補正（階調性重視用ルックアップテーブル）＞
Ａ点は、上記検査における最高濃度を示す点C点と同等のγルックアップテーブル値γ（Ｃ）を持っている最後の点を示している。補正を行うということは、Ａ点は閾値を超えていることを意味している。
【００２４】
階調性を重視する場合には、まず、最高濃度を示す点Ｃ点とＡ点の線対称の位置（Ａ点からΔｃの距離）Ｃ‘点を検出する。次に、Ｃ点とＣ‘点を二次曲線により補間する。最後にスムージング処理をＡ点を中心にして行うことにより、曲線全体に滑らかにする。このようにして、高濃度部の階調性を保持するようなγルックアップテーブル５１１２を生成する。
【００２５】
＜補正（濃度重視用ルックアップテーブル）＞
濃度を重視する場合には、階調性の潰れは若干残るように補正をかけなければならない。よって、図９のように最高濃度を示すＡ点と比較的近いＢ点を選出する。選出されたＢ点とＡ点の線対称の位置（Ａ点からΔｂの距離）Ｂ‘点を検出する。次に、Ｂ点とＢ‘点を二次曲線により補間する。最後にスムージング処理をＡ点を中心にして行うことにより、曲線全体に滑らかにする。このようにして、高濃度部の階調性は無いが、現在の画像形成装置の最高濃度は出力できるγルックアップテーブル５１１１を生成する。
【００２６】
＜グレーバランスの保持＞
図１０にグレーバランスを保持する方法に関するフローチャートを示す。
【００２７】
ステップ１００２にて潰れ検出と補正を行ったのか否かを判断する。行っていなければ、そのまま終了し、階調補正作業自体も終了される。一方、行っていれば、補正を施した全ての色に関して図１１に示すようなＡ点におけるΔＤｎを算出する。図１１は、補正前と補正後のγルックアップテーブルの差異を示している。補正前のγルックアップテーブルの式を
Ｆ＝γｐ（ｘ）                              （数式１）
で示し、補正後のγルックアップテーブルの式を
Ｆ＝γａ（ｘ）                              （数式２）
で示す。階調潰れが補正されると、γa（Ａ）はγp（Ａ）を下回る。その差分値をΔＤｎとする。
【００２８】
ΔＤｎ＝γｐ（Ａ）−γａ（Ａ）                （数式３）
さらにステップ１００３では、補正を施した全ての色のΔＤｎの中から最大値を選出する。つまり、一番補正量の大きい色を選出し、残りの色は全てそれに合わせる。最大の補正量ΔＤｎを持つ色が決定したら、その色のΔＤｎ＋1とΔＤｎ-1を検出する。両者は、Ａ点前後のポイント、Ｄ点とＥ点における、補正前、補正後の差分を示している。
【００２９】
ΔＤｎ＋１＝γｐ（Ｄ）−γａ（Ｄ）                （数式４）
ΔＤｎ−１＝γｐ（Ｅ）−γａ（Ｅ）                （数式５）
ステップ１００５では、以上のように決定したΔＤｎ、ΔＤｎ＋1、ΔＤｎ-1、を決定した色以外の全ての色に対して、Ａ点、Ｄ点、Ｅ点でγルックアップテーブル値から引く。
【００３０】
最後に、Ａ点、Ｄ点、Ｅ点の他に補正を開始するＣ点と終了するＣ‘点の値におけるγルックアップテーブル値を二次曲線で補間し、スムージング処理を行い、曲線を滑らかにする。
【００３１】
以上のような処理を行うことで、Ｃ‘より濃度が薄い部分、すなわちハイライト側は、本来の階調補正によりグレーバランスが保たれ、Ｃ’より濃度が濃い部分、すなわち階調重視用の補正を施した部分に関しては、最大の補正を行った色の補正分に他の色をできるだけ合わせることにより、グレーバランスをできるだけ保つことが可能になる。
【００３２】
濃度重視用γルックアップテーブル５１１１に関しても上記同様の処理が入る。
【００３３】
以上のように、補正された階調重視用γルックアップテーブル５１１２と濃度重視用γルックアップテーブル５１１１は、機器内部の記憶媒体５１１等に記憶され、必要に応じて、γLUT５０５に設置する。
【００３４】
（プリント出力時のγルックアップテーブルの切り替え）
高濃度部分の階調が潰れているγルックアップテーブルが生成されると、上記補正により階調重視用γルックアップテーブル５１１２と濃度重視用γルックアップテーブル５１１１が生成される。生成された２種類のγルックアップテーブルは、記憶媒体５１１に格納される。
【００３５】
上記２種類のγルックアップテーブルは、ステップ１２０１のコピー設定時のコピー出力時の原稿モードに応じて、γLUT５０５に設置される。概略図を図１２に示す。
【００３６】
＜文字モード＞
文字モード１２０２は、文字をはっきりと表示するコピーモードであり、フィルタ処理等によりエッジ部をシャープにし、濃度も濃い方が望ましい。よって補正により生成された２種類のγルックアップテーブルでは、濃度重視用γルックアップテーブル５１１１を選択する。
【００３７】
ユーザが、コントロールパネル５０７を介して、文字モードを選択すると、記憶媒体５１１から濃度重視用γルックアップテーブル５１１１がγＬＵＴ５０５にセットされる。
【００３８】
＜写真モード＞
写真モード１２０４は、階調性を重視するので、よって補正により生成された２種類のγルックアップテーブルでは、階調重視用γルックアップテーブル５１１２を選択する。
【００３９】
ユーザが、コントロールパネル５０７を介して、写真モードを選択すると、記憶媒体５１１から階調重視用γルックアップテーブル５１１２がγＬＵＴ５０５にセットされる。
【００４０】
＜通常モード＞
通常モード１２０３は、文字部分には、エッジ部をシャープにし、濃度も濃くし、写真部分には、階調性を重視する。よって補正により生成された２種類のγルックアップテーブルをステップ１２０５の像域判定部を利用して両方使用する。像域判定部１２０５とは、画像データと対応する形で文字部、写真部を識別する信号データを判定する個所である。例えば信号値が０なら写真部で、１なら文字部となる。
【００４１】
ユーザが、コントロールパネル５０７を介して、通常モード１２０３を選択すると、画像の画素毎に像域信号を像域判定部１２０５が確認し、写真部の処理の時には、記憶媒体５１１から階調重視用γルックアップテーブル５１１２がγＬＵＴ５０５にセットされ、文字部の処理の時には、記憶媒体５１１から濃度重視用γルックアップテーブル５１１１がγＬＵＴ５０５にセットされる。
【００４２】
（第二の実施例）
本実施例は、第一の実施例に限った話ではない。
【００４３】
高濃度部が潰れているか否かの判別に使用する閾値をユーザが決定できる。
【００４４】
図３には、ユーザが閾値の調整を行う画像形成装置コントロールパネル画面の一例を示す。
【００４５】
ユーザは、コントロールパネルを利用し、高階調ボタン３０１を押すと、閾値が小さくなる。逆に高濃度ボタン３０１を押すと、閾値が大きくなる。閾値が大きければ大きいほど、階調性が少しでも失われていれば、γルックアップテーブルの高濃度部が潰れているという判断を下すことになる。逆に閾値が小さければ、小さいほど、階調性が若干失われていても、γルックアップテーブルの高濃度部が潰れていないという判断を下すことになる。
【００４６】
（第三の実施例）
本発明は、第一、第二の実施例に限った話ではない。
【００４７】
プリント時のγルックアップテーブルの切り替えは、コピー画質にのみ適応されるわけではなく、プリント出力時にも適応される。
【００４８】
プリント機能には、レンダリングインテントと呼ばれるものが存在する。レンダリングインテントとは、画像データをプリンタの色再現域にガマットマッピングする際のマッピング方法である。以下の一般的な２つのレンダリングインテントについて、γルックアップテーブルの切り替えを説明する。
【００４９】
＜写真調＞
階調性を重視するレンダリングインテントで、写真部に適応されるので、記憶媒体５１１から階調重視用γルックアップテーブル５１１２がγＬＵＴ５０５にセットされる。
【００５０】
＜鮮やかさ優先＞
色の彩度を重視するレンダリングインテントで、一般的には文字部やグラフィック部に適応されることが多いので、記憶媒体５１１から濃度重視用γルックアップテーブル５１１１がγＬＵＴ５０５にセットされる。
【００５１】
また、写真、文字、グラフィックが混在している場合には、画像データに対する像域信号を元に文字部には濃度重視用γルックアップテーブル５１１１、写真部には階調性重視用γルックアップテーブル５１１２が適応される。また、レンダリングインテントに＜色差最小＞があるが、このレンダリングインテントも文字にも写真にも適応されるので、像域信号によるきりわけが必要になる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】階調補正手段のフローチャート。
【図２】γルックアップテーブル、ターゲットテーブル、測色値の関係を示す図。
【図３】コントロールパネル画面の一例を示す図。
【図４】本発明のフローチャート。
【図５】本発明のＣＰＵとメモリの動作を示す図。
【図６】コントロールパネル画面の一例を示す図。
【図７】階調パターンの一例を示す図。
【図８】コントロールパネル画面の一例を示す図。
【図９】補正について説明する図。
【図１０】グレーキャリブレーションに関するフローチャート。
【図１１】グレーキャリブレーションを説明する図。
【図１２】γルックアップテーブルの切り替えに関するフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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